新研究：重症新冠肺炎竟損傷腦幹致長期症狀

一項新的研究表明，腦幹（控制呼吸和心率等基本功能的大腦部分）的損傷，可能是重症新冠肺炎患者出現長期身心健康問題的原因。劍橋大學和牛津大學的研究人員藉助強大的超高分辨率磁共振成像掃描儀，觀察到在疫情早期因重症新冠肺炎而住院的患者其腦幹存在異常。

這些異常被認爲是由炎症所致，且似乎與諸如呼吸困難、疲勞和焦慮之類的症狀有關。該研究結果發表在《大腦》雜誌上，有助於解釋爲什麼有些人在從新冠肺炎康復後會出現長期症狀。

研究人員開展這項研究，旨在更深入地瞭解重症新冠肺炎對大腦的長期影響。在疫情初起時，衆多患者反映從最初感染康復後的很長一段時間仍存在遺留症狀，這種現象被稱作“長期新冠”。這些症狀通常包括疲勞、呼吸困難和焦慮，但這些問題的根本原因尚不清楚。早期的屍檢研究顯示，死於新冠肺炎的患者腦幹有炎症的證據，這使得科學家懷疑腦幹可能在“長期新冠”中起作用。

然而，由於腦幹體積小且位於大腦深處，此前一直無法在活人身上研究這種炎症。隨着 7 特斯拉（7T）MRI 掃描儀的出現，其能夠比傳統掃描儀更精細地對大腦成像，研究人員希望能確定重症 COVID-19 倖存者腦幹是否有任何持久損傷。

“發生在腦幹及其周圍的事情對生活質量至關重要，但由於其體積小且位置特殊，一直無法掃描活人腦幹核的炎症，”來自劍橋臨牀神經科學系的第一作者卡塔琳娜·魯阿（Catarina Rua）說。“通常，科學家只有在死後檢查時才能好好觀察腦幹。但有了 7T 掃描儀，我們現在可以測量這些細節。活躍的免疫細胞會干擾超高磁場，從而使我們能夠檢測到它們的行爲。劍橋很特別，因爲我們甚至能夠在疫情早期爲病情最重和有傳染性的患者進行掃描。”

“腦幹是我們的意識自我與身體所發生情況之間的關鍵連接樞紐，”同樣來自臨牀神經科學系、共同領導這項研究的詹姆斯·羅（James Rowe）教授說。“能夠看到並瞭解腦幹如何因 COVID-19 而發生變化，將有助於更有效地解釋和治療長期影響。”

該研究涉及 30 名參與者，在疫苗尚未問世的疫情早期階段，因患重症 COVID-19 而住院。在他們康復並出院幾個月後，用強大的 7 特斯拉 MRI 掃描儀對這些參與者進行掃描。爲了進行比較，研究人員還掃描了一組 51 名沒有 COVID-19 感染史的健康個體。參與者從兩個地點招募而來，分別是劍橋的沃爾夫森腦成像中心和牛津的惠康綜合神經影像中心。

研究人員使用了一種被稱爲定量磁化率成像（QSM）的特定類型的 MRI 技術，該技術能夠通過檢測某些材料（比如鐵）的磁性來測量腦組織的微小變化。QSM 對於檢測炎症和大腦結構的其他變化特別有用。在這項研究中，研究人員專注於腦幹的四個關鍵區域：中腦、腦橋、延髓和小腦上腳。他們特別感興趣的是弄清楚這些區域在 COVID-19 患者中是否存在任何異常，因爲這些區域涉及呼吸和焦慮調節等功能。

研究團隊還從 COVID-19 患者那裡收集了臨牀數據，包括住院期間疾病嚴重程度的測量指標，比如 C 反應蛋白（CRP）水平（炎症標誌物）以及住院時間。他們還使用問卷評估了患者的心理健康和身體恢復情況，這些問卷測量了焦慮和抑鬱症狀以及整體功能能力。

MRI 掃描結果表明，新冠病毒康復者的腦幹存在顯著的異常情況，尤其是延髓和腦橋，它們是調節呼吸、心率等其他基本身體機能的關鍵部位。研究人員發現，這些異常情況與神經炎症反應相符，這表明患者的免疫系統對病毒過度反應，從而對腦幹造成了損傷。重要的是，在患者從感染的急性期康復數月之後，這些變化依然存在。

其中一個最爲顯著的發現是，腦幹的炎症水平與患者新冠病毒感染的嚴重程度以及他們的恢復結果有關。通過更長的住院時間和更高的 CRP 水平來衡量，經歷過更爲嚴重新冠病例的患者呈現出更爲明顯的腦幹異常。另外，已知受影響最爲嚴重的腦幹區域參與調節呼吸困難的感覺，這能夠解釋爲何許多患者在感染消除後很長一段時間仍感覺呼吸急促。

“我們看到與呼吸相關的大腦部位存在異常這一事實，強烈表明長期症狀是新冠病毒感染後腦幹炎症所產生的影響，”魯阿說道。“這些影響超出了年齡和性別的影響範疇，在那些患有嚴重新冠病情的人當中更爲顯著。”

該研究還發現，腦幹的異常與心理健康問題有關，例如焦慮和抑鬱。這具有重要意義，因爲腦幹負責監測呼吸困難和疲勞，這些感覺與焦慮密切相關。研究人員表示，腦幹的損傷可以解釋爲什麼一些新冠倖存者即使在感染的身體症狀消退後仍會出現持續的心理健康問題。

“心理健康與大腦健康密切相關，免疫反應最顯著的患者也表現出更高水平的抑鬱和焦慮，”羅表示。“由於身心健康聯繫緊密，新冠感染所導致的腦幹變化也可能造成不良的心理健康結果。”

雖然這項研究爲長期新冠症狀潛在的基於大腦的機制提供了有價值的見解，但它存在一些侷限性。首先，樣本量相對較小，研究中僅納入了 30 名新冠患者。這限制了將研究結果推廣至所有新冠倖存者的能力，尤其是那些感染程度較輕或無症狀的倖存者。納入研究的患者也都是在大流行早期、疫苗尚未可用時住院的，因此，尚不清楚這些發現是否適用於後來感染新冠或者病情較輕的人羣。

另一個侷限性在於，此項研究僅抓取了一個時間點，即患者康復數月之後。未來的研究應當對新冠病毒倖存者展開更長時間的追蹤，從而弄清楚腦幹異常是會隨着時間的推移而改善、惡化，還是保持穩定。此外，雖說該研究重點放在了腦幹上，不過大腦的其他部分或許也在新冠病毒的長期影響中發揮着作用，這些區域應當在未來的研究中加以探索。

展望未來，研究人員期望他們的發現能夠爲進一步探究新冠病毒以及其他病毒感染對神經系統的影響鋪平道路。通過更深入地理解大腦中的炎症是如何影響身心健康的，科學家們或許就能夠爲長期新冠及相關病症開發出更具針對性的治療方法。像 7 特斯拉掃描儀這類先進的磁共振成像技術的運用，也有利於監測其他腦部疾病（比如多發性硬化症和癡呆症，在這些病症中炎症起着關鍵作用）治療的有效性。